Question

Какой объем кислорода (н.у.) необходим для сжигания ацетилена из 1 м3 метана

Answer 1

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 
n(CH4) = V\Vm = 1000\22,4 = 44,6 моль
n(O2) = 44,6 * 2 = 89,2 моль
V(O2) = n*Vm = 89,2 * 22,4 = 1998,08 литров

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, давайте рассмотрим химическое уравнение сжигания ацетилена (C₂H₂) и метана (CH₄) в кислороде (O₂):

1. Уравнение сжигания ацетилена:

\[ C₂H₂ + 2.5O₂ → 2CO₂ + H₂O \]

2. Уравнение сжигания метана:

\[ CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O \]

Из уравнений видно, что для полного сжигания одного молекулярного веса ацетилена требуется 2,5 молекулы кислорода, а для метана — 2 молекулы.

Теперь давайте рассмотрим мольные объемы газов при нормальных условиях (н.у.), которые обозначаются как \( V_{\text{н.у.}} \) и равны 22,4 литра/моль.

Для ацетилена (C₂H₂):

\[ V_{\text{н.у.}, C₂H₂} = 2 \times V_{\text{н.у.}, C} + 2 \times V_{\text{н.у.}, H} = 2 \times 22,4 + 2 \times 22,4 = 89,6 \, \text{л/моль} \]

Для метана (CH₄):

\[ V_{\text{н.у.}, CH₄} = V_{\text{н.у.}, C} + 4 \times V_{\text{н.у.}, H} = 22,4 + 4 \times 22,4 = 108 \, \text{л/моль} \]

Теперь у нас есть мольные объемы для ацетилена и метана. Поскольку в вопросе указано, что мы сжигаем 1 м³ метана, то количество молекул метана в этом объеме равно \( \frac{1}{V_{\text{н.у.}, CH₄}} \).

Теперь мы можем рассчитать необходимый объем кислорода для каждого газа:

1. Для ацетилена: \( 2,5 \times \frac{1}{V_{\text{н.у.}, C₂H₂}} \) 2. Для метана: \( 2 \times \frac{1}{V_{\text{н.у.}, CH₄}} \)

И, конечно, это количество умножается на 22,4 (объем 1 моль при н.у.) для приведения к литрам.

Таким образом, общий объем кислорода, необходимый для сжигания ацетилена из 1 м³ метана, будет равен сумме объемов кислорода для обоих газов.